Die TCP / IP Internet Layer

Die Internet-Schicht im TCP / IP-Modell verfügt über die Funktionen der OSI-Layer-3-Netzwerk. Das Ziel für die Internet-Schicht ist es, einen Weg (am besten den besten Weg) in das Netz für End Select-to-End-Auslieferung. Die wichtigsten Protokoll auf der Internet-Schicht gefunden wird IP (Internet Protocol), auf die Verbindung, am besten sieht-effort Lieferung Weiterleiten von Paketen. IP-Griffe logische Adressierung, und seinem primären Anliegen ist es, den besten Weg zwischen den Endpunkten zu finden, ohne dass man sich über den Inhalt des Pakets. IP führt keine Fehlerprüfung und Fehlerkorrektur, und aus diesem Grund nennt man ein unzuverlässiger Protokoll. Allerdings sind diese Funktionen durch die Transportschicht (TCP) und / oder der Anwendungsschicht. Kapselt IP-Daten aus der Transportschicht in IP-Pakete behandelt. IP-Pakete nicht verwenden, wenn das Umspritzen von Anhängern TCP-oder UDP-Daten. Mal sehen, was ein IP-Paket sieht folgendermaßen aus: Die Felder enthalten im IP-Header bedeuten: Version: Gibt das Format der IP-Paket-Header. Das 4-Bit-Version Feld enthält die Anzahl 4 wenn es sich um ein IPv4-Paket und 6 wenn es sich um ein IPv6-Paket. Allerdings wird dieses Feld nicht benutzt, um zwischen IPv4 und IPv6-Pakete zu unterscheiden. Das Protokoll Feld, die in der Layer-2-Umschlag wird dafür verwendet.

IP-Header-Länge (HLEN): Gibt das Datagramm Header-Länge in 32-Bit-Worten. Dies ist die Gesamtlänge aller Header-Informationen und schließt die beiden variablen Länge Header-Felder.
Art der Dienstleistung (AGB): 8 Bit, die angeben, die Höhe der Bedeutung, die durch eine bestimmte obere Schicht-Protokoll zugewiesen hat.
Gesamtlänge: 16 Bit, dass die Länge des gesamten Pakets in Bytes. Dies beinhaltet die Daten und Header. Um die Länge der Daten Nutzlast zu erhalten, subtrahieren Sie die HLEN von der Gesamtlänge.
Identification: 16 Bit, dass das aktu-Datagramm. Dies ist die laufende Nummer.
Flaggen: Eine 3-Bit-Feld, in dem die beiden niederwertigen Bits Kontrolle der Fragmentierung. Ein Bit gibt an, ob das Paket fragmentiert werden, und die andere zeigt an, ob das Paket das letzte Fragment in einer Reihe von fragmentierten Paketen.
Fragment Offset: 13 Bits, die verwendet werden, um Stück zusammen Datagramm-Fragmenten zu helfen. In diesem Feld können in das nächste Feld auf einem 16-Bit-Grenze beginnen.
Time to Live (TTL): Ein Feld, das die Zahl der Hopfen gibt ein Paket kann zu reisen. Diese Zahl wird um eins verringert, wie das Paket reist über einen Router. Wenn der Zähler Null erreicht, wird das Paket verworfen. Dies verhindert, daß Datenpakete Schleife endlos.
Protokoll: 8 bits, dass die obere Schicht-Protokoll, wie TCP oder UDP angeben, erhält die eingehenden Pakete nach der IP-Prozesse abgeschlossen sind.
Header checksum: 16 Bit, die dazu beitragen sicherzustellen, IP-Header-Integrität.
Quell-Adresse: 32 Bit, dass die IP-Adresse des Knotens, von dem das Paket gesendet wurde.
Zieladresse: 32 Bit, dass die IP-Adresse des Knotens, zu dem die Daten gesendet werden.
Optionen: Ermöglicht die IP-Adresse zu verschiedenen Optionen wie Sicherheit zu unterstützen. Die Länge dieses Feldes ist unterschiedlich.
Padding: Extra Nullen sind in diesem Bereich hinzugefügt, um sicherzustellen, dass die IP-Header ist immer ein Vielfaches von 32 Bits.

Die Daten werden nicht ein Teil des IP-Headers. Es enthält Groß-Layer-Informationen (TCP oder UDP-Pakete) und hat eine variable Länge von bis zu 64 Byte. Wenn ein IP-Paket muss gehen auf eine Schnittstelle, die ein MTU (Maximum Transmission Unit) Größe von weniger als der Größe hat das IP-Paket, muss das Internet-Protokoll zu Fragment, das Paket in kleinere Pakete, die die MTU von dieser Schnittstelle. Wenn das "don't fragment" Bit in der Flaggen Bereich der IP-Paket wird sich 1 und das Paket größer ist als die MTU der Schnittstelle, wird das Paket verworfen werden.

ICMP: Internet Control Message Protocol ist ein Protokoll sieht vor, dass die Kontrolle und Messaging-Funktionen mit dem Internet Protokoll (IP). ICMP ist ein sehr wichtiges Protokoll, weil die meisten der Fehlerbehebung von IP-Netzwerken wird durch die Verwendung ICMP-Nachrichten. Der wichtigste Aspekt von ICMP umfasst die Arten von Nachrichten, die es gibt und wie sie zu interpretieren.

TCP / IP-Protokoll-Suite Zusammenfassung

Layer 4: Verwenden Sie eine E-Mail-Client (wie z. B. Outlook Express), die SMTP-und POP3-Funktionen nach hat TCP / IP-Layer 4 (Anwendung). Sie senden die E-Mail, im ASCII-oder HTML-Format. Die Anwendung erzeugt dann eine Dateneinheit im ASCII-oder HTML-Format. Die E-Mail-Client verwendet das Betriebssystem auf einer Sitzung für inter-Host-Kommunikation zu öffnen. Alle diese Funktionen sind bei TCP durchgeführt / IP-Layer 4 (Anwendung).

Layer 3: Eine TCP-Socket mit dem SMTP-Server wird durch das Betriebssystem geöffnet. Eine virtuelle Verbindung zwischen Ihrem Computer und dem Email-Server unter Verwendung von TCP eröffnet nach TCP / IP-Layer 3 (Verkehr).

Layer 2: Der Computer sucht nach der IP-Adresse des SMTP-Servers nach der Routing-Tabelle des Betriebssystems. Wenn es nicht in der Routing-Tabelle gefunden, wird es sie an das Unternehmen Router für Wegerfassung. Das IP-Protokoll ist TCP / IP-Layer-2-(Internet).

Layer 1: Die IP-Paket ist eine Ethernet-Frame umgewandelt. Die Ethernet-Frame wird in elektrische Signale umgewandelt, dass in der gesamten CAT5-Kabel gesendet werden. Diese Funktionen sind bei TCP durchgeführt / IP-Layer 1 (Data Link).

OSI versus TCP / IP Wie es schon erwähnt wurde, ist das OSI-Modell eher ein theoretisches Modell, und es ist sehr nützlich, in den Lernprozess. Auf der anderen Seite war das Internet auf dem TCP gebaut / IP-Modell, und so, TCP / IP ist die beliebteste aufgrund seiner Nutzung und seiner Protokolle. Einige Ähnlichkeiten zwischen den beiden Modellen sind:

Beide Modelle sind geschichtete Modelle und haben die Vorteile der geschichteten Kommunikationsmodelle.
Beide Modelle verfügen über Anwendungs-Ebenen, auch wenn sie beinhalten verschiedene Dienste.
Beide Modelle verfügen über Verkehrs-und Netzwerk-Schichten, die vergleichbare Funktionen haben.
Beide Modelle nutzen Packet-Switching-Technologien statt Circuit-Switching.

Einige Unterschiede zwischen den beiden Modellen sind:

TCP / IP verbindet die drei oberen Schichten des OSI-Modells in einer einzigen Schicht, so dass mehr auf die Übertragungsprotokolle.
Die Datenverbindung und physikalischen Schichten aus dem OSI-Modells sind in einer einzigen Schicht im TCP-Verbindung / IP-Modell.

Heute ist das OSI-Modell nicht für Live-Anwendungen, wie TCP / IP funktioniert, aber es ist der Ausgangspunkt für alle Netzwerk-Modell aufgrund seiner Leistungen. TCP / IP sieht einfacher aus, weil es weniger Schichten als das OSI-Modell hat. Allerdings entspricht die Kommunikation über TCP / IP alle Schichten im OSI-Modell. Ein Paket aus Host-X bis Y erhalten, indem sie durch Router A, B-Host und C. Let 's zum Beispiel sagen, dass Host-X einen Web-Server Antwort auf eine Anfrage ursprünglich vom Host Y. Die HTTPD-Server (X Layer 7) leitete eine Antwort auf die Anfrage, indem er eine HTML-formatierte Seite (X Layer 6), Y. Host Der Server verfügt über viele Anfragen, dass es Antworten in diesem Augenblick; deswegen wird das Betriebssystem sendet die Daten (die Webseite) auf einer Sitzung eingeleitet, wenn Host Y die den Antrag gestellt (X Layer 5). Die Daten werden dann in ein TCP-Segment gekapselt (X Layer 4). Die TCP-Segment wird dann in ein IP-Paket mit der Quell-IP-Host-X-und Ziel-IP-Host-Y (X Layer 3) gekapselt. Host X sucht Y Host in seiner Routing-Tabelle und findet es nicht, so sollte das X-Host-IP-Paket weiter auf A, die eine Schnittstelle im selben Subnetz mit der IP-Adresse einer Ethernet-Karte auf dem Host X. Das hat Router IP-Paket wird an die Ethernet-Schnittstelle gesendet und Ethernet-Frames (X Layer 2), die dann auf elektrische Ströme umgewandelt werden und über die RJ45-Buchse der Ethernet-Karte (X Layer 1) Satz umgewandelt.

Router A erhält einige Strömungen auf dem Kabel der Einfahrt in eine der Ethernet-Schnittstellen (A Layer 1) und wandelt diese Ströme zu-Ethernet-Frames (A Layer 2). Ethernet-Frames werden dann auf IP-Pakete umgewandelt. Der Router schaut auf die Ziel-IP-Adresse in das IP-Paket, und sieht, dass sie nichts von ihrer IP-Adressen übereinstimmt, so dass es weiß, dass es einen Pfad zu Y. Host Blick auf seine Routing-Tabelle finden sollte, findet er, dass der beste Weg ist Werbung von Router B und beschließt, die IP-Paket zu senden (A Layer 3). Wenn ein Router zu Router B über ein Modem angeschlossen ist, wird es die IP-Paket in PPP-Frames konvertieren (A Layer 2) und das Modem die PPP-Frames in Klänge umzuwandeln (A Layer 1). Router B und C wird das tun, dasselbe wie Router A, außer daß Router C Host Y finden direkt an einer der Schnittstellen (Y angeschlossen ist eine IP-Adresse im selben Subnetz wie ein C, wenn die IP-Adressen), und so ist es das Paket zu senden, wird direkt an Y. Host Y erhält einige Strömungen auf das Kabel an die Ethernet-Schnittstelle (Y Layer 1), die ihn an Ethernet-Frames konvertieren (Y Layer 2) und wird dann auf IP-Pakete (Y Layer 3) verbunden ist. Es wird dann für die Ziel-Host in das IP-Paket, dass eine ihrer IP-Adressen übereinstimmt.

Der Inhalt des IP-Pakets werden dann durch das TCP-Protokoll (Y Layer 4), die die empfangenen Segmente stellt zusammen. Das Betriebssystem des Host-Y werden die Daten von TCP abzuarbeiten, um ihn auf der Sitzung, die beantragt, senden Sie diese Daten (Y Layer 5). Zum Beispiel, wenn Host-Y hat drei Web-Browser geöffnet ist, wird das Betriebssystem die Daten von TCP geben dem Browser, daß er die angeforderte. Die empfangenen Daten werden im HTML-Format (Y Layer 6), so wird es von der Web-Browser mit dem HTML-Standard zu lesen. Schließlich, nachdem alle Daten empfangen, wird die Web-Browser-Anzeige für den Benutzer der Web-Seite erhalten (Y Layer 7).

Ein Artikel eingereicht von Ronald T Besser

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